迄今最遙遠黑洞發現 誕生於宇宙大爆炸後僅4.7億年
科技日報北京11月8日電 (記者劉霞)美國科學家結合錢德拉X射線天文台和詹姆斯·韋布空間望遠鏡的數據,發現了一個(ge) 誕生於(yu) 宇宙大爆炸後僅(jin) 4.7億(yi) 年的黑洞的跡象,這是利用X射線發現的最遙遠的黑洞。該黑洞正處於(yu) 前所未見的早期生長階段,其質量與(yu) 宿主星係相似。這一結果可以解釋宇宙中一些最早的超大質量黑洞是如何形成的。相關(guan) 論文已刊發在論文預印本網站,並計劃發表於(yu) 《自然·天文學》雜誌。
哈佛—史密森尼天體(ti) 物理中心的阿科斯·博格丹團隊在名為(wei) UHZ1的星係內(nei) 發現了這個(ge) 黑洞,該星係位於(yu) 距離地球35億(yi) 光年的Abell 2744星係團的方向。但韋布空間望遠鏡的數據顯示,該星係距離地球比星團遠得多——距離地球132億(yi) 光年,當時宇宙隻有現在年齡的3%。
利用錢德拉探測器經過兩(liang) 周多的觀測,研究人員發現這個(ge) 星係中存在強烈的、過熱的、發射X射線的氣體(ti) ,這是一個(ge) 不斷增長的超大質量黑洞的標誌。此外,來自星係的光和來自超大質量黑洞周圍氣體(ti) 的X射線被Abell 2744星係團中的物質(引力透鏡效應)放大了約4倍,增強了韋布空間望遠鏡探測到的紅外信號,並使錢德拉探測器能夠探測到微弱的X射線源。研究團隊根據X射線的亮度和能量,估算出這顆黑洞的質量介於(yu) 1000萬(wan) 到1億(yi) 倍太陽質量之間。
這一發現對於(yu) 理解一些超大質量黑洞如何在大爆炸後不久就達到巨大質量至關(guan) 重要。
目前科學界對此有兩(liang) 種觀點:這些黑洞直接由巨大的氣體(ti) 雲(yun) 坍塌形成;或者來自第一批恒星的爆炸,這種方式製造出的黑洞重量介於(yu) 10到100倍太陽質量之間。
論文合著者、耶魯大學的普裏亞(ya) 姆瓦達·納塔拉詹指出,這顆黑洞年輕時的大質量,加上它產(chan) 生的X射線量和韋布空間望遠鏡探測到的星係亮度,都與(yu) 其2017年提出的由巨大氣體(ti) 雲(yun) 坍塌直接形成“超大黑洞”的理論預測一致。他們(men) 認為(wei) ,這是首次探測到由巨大的氣體(ti) 雲(yun) 形成的“超大黑洞”,也是證明該理論的最好證據。(科技日報)
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